[发明专利]一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法

摘要

本发明涉及一种一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法及其在碱性介质中对析氧反应和氧还原反应的电催化应用。本发明以氧化石墨烯为基底，在甲酰胺和水的混合溶液中原位生长超薄的镍铁类水滑石纳米片，再通过热还原制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片复合物氧催化剂，该方法避免了类水滑的剥离及氧化石墨烯的化学还原等步骤，增加了催化剂的活性位点，抑制了复合物中石墨烯和镍铁类水滑石纳米片的聚集，提高了复合物导电性，所得催化剂降低了碱性介质中析氧和氧还原反应的过电位，降低了其电子转移阻力，表现出了良好的氧催化性能和稳定性，为潜在的双功能氧催化剂开发提供了重要方法。

主权项

1.一种一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法，其特征在于在氧化石墨烯的甲酰胺‑水混合溶液中经共沉淀一步法制得，包括以下具体步骤：取一定量的氧化石墨烯GO超声分散于100mL甲酰胺和水的混合溶剂中，使其浓度为0.1～1.0mg/mL，按一定摩尔比加入九水合硝酸铁和六水合硝酸镍，使总金属离子浓度0.03mol/L，搅拌1h使金属盐完全溶解，在剧烈搅拌的条件下，用浓度为0.7mol/L的氢氧化钠的甲酰胺和水混合溶液缓慢滴定至反应液的pH约为8.5～9.5，将该混合液移入反应釜中于120～160℃反应6～12h，冷却后反应液4000rpm离心分离后，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥后即得石墨烯/镍铁类水滑石纳米片复合物，记为rGO/LDHNS。